CN115571299A - 船舶的偏航判定方法、装置、可读存储介质和船舶 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种船舶的偏航判定方法、装置、可读存储介质和船舶，涉及船舶技术领域。船舶的偏航判定方法包括：获取船舶的航行参考信息；基于航行参考信息在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线；将目标航线划分为多个相连的线段；确定船舶的当前位置能够在多个相连的线段上进行投影的目标线段；计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积；基于三角形的面积确定船舶的当前位置距离目标航线的最短距离；在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航。本发明提供的船舶的偏航判定方法，能够高效、智能的判定出船舶偏航的状态，大大的降低了误判率，使得偏航的判定更加准确，并节省了人工成本和时间成本。

Description

船舶的偏航判定方法、装置、可读存储介质和船舶

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，具体而言，涉及一种船舶的偏航判定方法、装置、可读存储介质和船舶。

背景技术

目前，在全球范围内，货主和船舶公司等角色只能通过人工不定时的一艘一艘的查询自己关注的船舶的位置和历史轨迹来人为的判定船舶偏航行为，在判定的过程中由于要分析的船舶数据量大，分析的过程繁杂，且由于在人工综合船舶数据的研判中，所依据的数据条件如果缺乏足够的关联和组合，研判人员的经验又不足的情况下，很容易导致耗费了大量的时间后，最后做出误判的结果，从而导致整个研判过程不仅耗费大量的时间成本，还耗费了人工成本。

因此，如何提出一种能够降低误判率，能够节省人工和时间成本，且能够在全球范围内判定船舶是否偏航的船舶的偏航判定方法成为目前亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提出了一种能够解决现有判定偏航的方法误判率高、时间以及人工成本高问题的船舶的偏航判定方法。

因此，本发明的第一个目的在于提供了一种船舶的偏航判定方法。

本发明的第二个目的在于提供了一种船舶的偏航判定装置。

本发明的第三个目的在于提供了一种船舶的偏航判定装置。

本发明的第四个目的在于提供了一种可读存储介质。

本发明的第五个目的在于提供了一种船舶。

本发明第一方面的技术方案提供了一种船舶的偏航判定方法，包括：获取船舶的航行参考信息；基于航行参考信息在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线；将目标航线划分为多个相连的线段；确定船舶的当前位置能够在多个相连的线段上进行投影的目标线段；计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积；基于三角形的面积确定船舶的当前位置距离目标航线的最短距离；在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航。

根据本发明提供的船舶的偏航判定方法，能够通过建立船舶航线历史库，并根据船舶的航行参考信息，在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线，根据船舶的当前位置距离目标航线的远近来确定船舶是否偏航。具体地，可以采用以下方法确定船舶的当前位置距离目标航线的最短距离，先将目标航线划分为多个相连的线段，确定船舶的当前位置能够在哪些线段上进行投影，将这些能够投影的线段确定为目标线段，然后计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积，基于三角形的面积确定出最短距离。可以理解的是，当三角形的边长和面积确定之后，可以根据三角形面积的计算公式推导出三角形的高，以目标线段为底边求出的三角形的高即为船舶当前位置到目标线段的最短距离。其中，目标线段的长度以及船舶位置距离目标线段两个端点的长度，可以根据经纬度坐标确定。当最短距离不满足预设距离阈值的情况下确定船舶偏航。其中，目标航线为船舶当前位置到达目的港的最优航线，预设距离阈值可以是人工设定，也可以根据大量船舶的历史船位和航线库的数据去深度学习得出。本申请通过建立船舶航线历史库，并根据船舶到目标航线的最短距离来确定船舶是否偏航，相比于人为判定偏航的行为，本申请能够高效、智能的判定出船舶偏航的状态，大大的降低了误判率，使得偏航的判定更加准确，并节省了人工成本和时间成本。能够使得航运行业各相关方对船舶的航行过程更精确和更实时的了解，快速掌握船舶的异常状况，同时还能够使得边防检查人员在无需人为值守情况下，快速找到不按照规定航线行驶的船舶违规行为，从而达到快速执法，维护边防安全。

进一步地，可以通过海伦公式计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积。

另外，本申请提供的船舶的偏航判定方法还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，基于三角形的面积确定出最短距离的步骤包括：基于每个三角形的面积计算出船舶的当前位置距离每条目标线段的垂直距离；获取计算出的垂直距离中的最小垂直距离，并将最小垂直距离确定为最短距离。

在该技术方案中，由于船舶的当前位置可能会与多个目标线段形成三角形，因此，就会确定出多个三角形的高，也即，会确定出船舶的当前位置距离多条目标线段的垂直距离，此时可以获取最小的垂直距离，最小的垂直距离即为最短距离，也就是船舶的当前位置和目标航线的距离。

在上述技术方案中，获取船舶的航行参考信息包括：获取船舶当前的位置；和/或获取船舶的航速；和/或获取目的港信息和起始港信息；和/或获取船舶的船型；和/或获取船舶的载重吨位；和/或获取船舶货物信息里的货种；和/或获取船舶是否空载的信息。

在该技术方案中，获取船舶的航行参考信息包括：获取船舶当前的位置，和/或获取船舶的航速，和/或获取目的港信息和起始港信息，和/或获取船舶的船型，和/或获取船舶的载重吨位，和/或获取船舶货物信息里的货种，和/或获取船舶是否空载的信息。其中，船舶当前的位置可以由船舶所在的经纬度确定。船舶的船型指的是集装箱船、油船、LPG（Liquefied Petroleum Gas，液化石油气）船、LNG（Liquefied Natural Gas，液化天然气）船、散货船等。船舶的载重吨位（Deadweight tonnage，缩写：DWT）指的是船舶能够安全运载的质量。

在上述技术方案中，船舶的偏航判定方法还包括：通过船舶的历史航行轨迹建立船舶航线历史库；和/或在船舶航线历史库中手动添加船舶航线。

在该技术方案中，可以结合船舶IMO（International Maritime Organization，国际海事组织）识别码、MMSI（Maritime Mobile Service Identify，水上移动通信业务标识码）、起始港、目的港、航速、船舶类型、载重吨位、货种、是否空载等数据维度，通过海量的船舶的历史航行轨迹构建船舶的航线历史库。当然，也可以在船舶航线历史库中手动添加船舶航线。

在上述技术方案中，船舶的偏航判定方法还包括：每隔第一预设时长，基于航行参考信息在船舶航线历史库中重新确定出最匹配的航线，并将重新确定出的最匹配的航线更新为目标航线。

在该技术方案中，由于海上航行路线并非是一直固定不变的路线，在航行过程中可能会需要对航行的路线进行调整，因此，会对目标航线进行更新。具体地，每隔第一预设时长，基于航行参考信息在船舶航线历史库中重新确定出最匹配的航线，并将重新确定出的最匹配的航线更新为目标航线。例如，每隔4小时就可以更新一次目标航线。

在上述技术方案中，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航的步骤具体包括：在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，获取船舶不在预设距离阈值内航行时的持续时间；在持续时间不满足预设时间阈值的情况下，确定船舶偏航。

在该技术方案中，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，还可以通过判断船舶不在预设距离阈值内航行时的持续时间，基于持续时间来判断船舶是否偏航。具体地，在持续时间不满足预设时间阈值的情况下，确定船舶偏航。通过距离和持续时间多方面的判定，使得船舶的偏航判定更加合理，避免由于外因主动偏离航线行驶时，被判定为偏航的情况发生。

在上述技术方案中，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航的步骤具体包括：在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，获取船舶在行驶的过程中偏离目标航线行驶的偏航次数；在偏航次数不满足预设偏航次数阈值的情况下，确定船舶偏航。

在该技术方案中，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，还可以通过判断船舶在行驶的过程中偏离目标航线行驶的偏航次数，根据偏航次数来确定船舶是否偏航，具体地，在偏航次数不满足预设偏航次数阈值的情况下，确定船舶偏航。通过偏航次数和距离多方面的判定，使得船舶的偏航判定更加合理，避免船舶由于外因主动偏离航线行驶时，被判定为偏航的情况发生。

在上述技术方案中，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航的步骤具体包括：在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，每隔第二预设时长获取一次船舶距离目的港的距离；在船舶距离目的港的当前距离大于上次获取的距离的情况下，确定船舶偏航。

在该技术方案中，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，还可以通过判断船舶距离目的港的距离是否越来越近，来确定船舶是否偏航。具体地，每隔第二预设时长获取一次船舶距离目的港的距离，在船舶距离目的港的当前距离大于上次获取的距离的情况下，确定船舶偏航。该种设置，对是否偏航进行多次判断，是为了避免船舶由于外因主动偏离航线行驶时，被判定为偏航的情况发生，使得偏航判定更加的人性化、合理化。

在上述技术方案中，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航的步骤具体包括：在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，获取船舶的航行角度；在船舶的航行角度不满足预设航行角度，且船舶以航行角度持续航行第三预设时长的情况下，确定船舶偏航。

在该技术方案中，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，还可以通过判断船舶的航行角度，以及采用当前航行角度持续航行的时间，来确定船舶是否偏航。具体地，获取船舶的航行角度，在船舶的航行角度不满足预设航行角度，且船舶以当前航行角度持续航行第三预设时长的情况下，确定船舶偏航。通过对船舶是否偏航进行多方面判定，能够避免由于外因主动偏离航线行驶时，被判定为偏航的情况发生，使得偏航判定更加的人性化、合理化。

在上述技术方案中，船舶的航行角度包括船舶的船首偏离目的港的第一航行角度。

在该技术方案中，船舶的航行角度包括船舶的船首偏离目的港的第一航行角度。如果船舶以第一航行角度持续航行一段时间，且第一航行角度不满足预设航行角度时，船舶距离目的港会越来越远，这样就会造成偏航的情况发生。

在上述技术方案中，船舶的航行角度包括船舶的船首偏离目标航线的第二航行角度。

在该技术方案中，船舶的航行角度包括船舶的船首偏离目标航线的第二航行角度。在船舶以第二航行角度航行一段时间后，且第二航行角度不在预设航行角度范围内，也会使得船舶距离目的港越来越远，这样就会造成偏航的情况发生。

本发明第二方面的技术方案提供了一种船舶的偏航判定装置，包括：获取模块，用于获取船舶的航行参考信息；第一确定模块，用于基于航行参考信息在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线；线段划分模块，用于将目标航线划分为多个相连的线段；第二确定模块，用于确定船舶的当前位置能够在多个相连的线段上进行投影的目标线段；计算模块，用于计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积；第三确定模块，用于基于每个三角形的面积计算出船舶的当前位置距离每条目标线段的垂直距离，并获取计算出的垂直距离中的最小垂直距离，并将最小垂直距离确定为最短距离；第四确定模块，用于在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航。

根据本发明提供的船舶的偏航判定装置，包括获取模块、第一确定模块、第二确定模块、第三确定模块、第四确定模块、线段划分模块和计算模块。获取模块能够获取船舶的航行参考信息，第一确定模块能够基于航行参考信息在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线，线段划分模块能够将目标航线划分为多个相连的线段，第二确定模块能够确定船舶的当前位置能够在多个相连的线段上进行投影的目标线段，计算模块能够计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积，第三确定模块能够基于每个三角形的面积计算出船舶的当前位置距离每条目标线段的垂直距离，并获取计算出的垂直距离中的最小垂直距离，并将最小垂直距离确定为最短距离，第四确定模块能够在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航。本申请通过确定船舶到目标航线的最短距离来判定船舶是否偏航，相比于人为判定偏航的行为，本申请能够高效、智能的判定出船舶偏航的状态，大大的降低了误判率，使得偏航的判定更加准确，并节省了人工成本和时间成本。能够使得航运行业各相关方对船舶的航行过程更精确和更实时的了解，快速掌握船舶的异常状况，同时还能够使得边防检查人员在无需人为值守情况下，快速找到不按照规定航线行驶的船舶违规行为，从而达到快速执法，维护边防安全。

进一步地，船舶的偏航判定装置还包括：船舶航线历史库建立模块，用于通过船舶的历史航行轨迹建立船舶航线历史库。航线更新模块，用于每隔第一预设时长，基于航行参考信息在船舶航线历史库中重新确定出最匹配的航线，并将重新确定出的最匹配的航线更新为目标航线。

本发明第三方面的技术方案提供了一种船舶的偏航判定装置，包括：存储器和处理器，存储器储存有程序或指令，程序或指令被处理器执行时，实现如第一方面任一项技术方案中的船舶的偏航判定方法的步骤。

根据本发明提供的船舶的偏航判定装置，包括存储器和处理器，存储器储存有程序或指令，程序或指令被处理器执行时，实现如第一方面任一项技术方案中的船舶的偏航判定方法的步骤。由于该船舶的偏航判定装置能够实现如第一方面任一项技术方案中的船舶的偏航判定方法的步骤。因此，本发明提供的船舶的偏航判定装置还具有第一方面任一项技术方案中的船舶的偏航判定方法的全部有益效果，在此不再赘述。

本发明第四方面的技术方案提供了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被执行时，实现如第一方面任一项技术方案中的船舶的偏航判定方法的步骤。

根据本发明提供的可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被执行时，实现如第一方面任一项技术方案中的船舶的偏航判定方法的步骤。由于该可读存储介质能够实现如第一方面任一项技术方案中的船舶的偏航判定方法的步骤。因此，本发明提供的可读存储介质还具有第一方面任一项技术方案中的船舶的偏航判定方法的全部有益效果，在此不再赘述。

本发明第五方面的技术方案提供了一种船舶，用于实现如第一方面任一项技术方案中的船舶的偏航判定方法的步骤。

根据本发明提供的船舶，能够实现如第一方面任一项技术方案中的船舶的偏航判定方法的步骤。由于船舶是用于实现如第一方面任一项技术方案中的船舶的偏航判定方法的步骤。因此，本发明提供的船舶还具有第一方面任一项技术方案中的船舶的偏航判定方法的步骤的全部有益效果，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的船舶的偏航判定方法的流程示意图；

图2是根据本发明的第二个实施例的船舶的偏航判定方法的流程示意图；

图3是根据本发明的第三个实施例的船舶的偏航判定方法的流程示意图；

图4是根据本发明的第四个实施例的船舶的偏航判定方法的流程示意图；

图5是根据本发明的第五个实施例的船舶的偏航判定方法的流程示意图；

图6是根据本发明的一个实施例的目标航线周围不超过预设距离阈值的区域示意图；

图7是根据本发明的一个实施例的判断船舶的当前位置P的投影是否在目标航线的一个线段P1P2内的示意图；

图8是根据本发明的一个实施例的另一个判断船舶的当前位置P的投影是否在目标航线的一个线段P1P2内的示意图；

图9是根据本发明的一个实施例的船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形示意图；

图10是根据本发明的一个实施例的船舶的偏航判定装置的方框示意图；

图11是根据本发明的另一个实施例的船舶的偏航判定装置的方框示意图。

其中，图10和图11中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10船舶的偏航判定装置，1获取模块，2第一确定模块，3线段划分模块，4第二确定模块，5计算模块，6第三确定模块，7第四确定模块，8存储器，9处理器，20船舶的偏航判定装置。

具体实施方式

在根据本申请的一个实施例中，如图1所示，提供了一种船舶的偏航判定方法，包括：

S102，获取船舶的航行参考信息。

S104，基于航行参考信息在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线。

S106，将目标航线划分为多个相连的线段。

S108，确定船舶的当前位置能够在多个相连的线段上进行投影的目标线段。

S110，计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积。

S112，基于三角形的面积确定船舶的当前位置距离目标航线的最短距离。

S114，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航。

根据本发明提供的船舶的偏航判定方法，能够通过建立船舶航线历史库，并根据船舶的航行参考信息，在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线，根据船舶的当前位置距离目标航线的远近来确定船舶是否偏航。具体地，可以采用以下方法确定船舶的当前位置距离目标航线的最短距离，先将目标航线划分为多个相连的线段，确定船舶的当前位置能够在哪些线段上进行投影，将这些能够投影的线段确定为目标线段，然后计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积，基于三角形的面积确定出最短距离。可以理解的是，当三角形的边长和面积确定之后，可以根据三角形面积的计算公式推导出三角形的高，以目标线段为底边求出的三角形的高即为船舶当前位置到目标线段的最短距离。其中，目标线段的长度以及船舶位置距离目标线段两个端点的长度，可以根据经纬度坐标确定。

如图6所示，图中示出了目标航线周围不超过预设距离阈值的区域，图中K所指的实线表示目标航线，L所指的实线为预设距离阈值，即虚线到目标航线K的距离，当船舶在虚线和目标航线组成的范围内航行时，船舶处于正常航行状态，当最短距离不满足预设距离阈值的情况下确定船舶偏航，也即，当船舶不在虚线和目标航线组成的范围内航行时，确定船舶偏航。其中，目标航线为船舶当前位置到达目的港的最优航线，预设距离阈值可以是人工设定，也可以根据大量船舶的历史船位和航线库的数据去深度学习得出。本申请通过建立船舶航线历史库，并根据船舶到目标航线的最短距离来确定船舶是否偏航，相比于人为判定偏航的行为，本申请能够高效、智能的判定出船舶偏航的状态，大大的降低了误判率，使得偏航的判定更加准确，并节省了人工成本和时间成本。能够使得航运行业各相关方对船舶的航行过程更精确和更实时的了解，快速掌握船舶的异常状况，同时还能够使得边防检查人员在无需人为值守情况下，快速找到不按照规定航线行驶的船舶违规行为，从而达到快速执法，维护边防安全。

在根据本申请的第二个实施例中，如图2所示，提供了一种船舶的偏航判定方法，包括：

S202，获取船舶的航行参考信息。

S204，基于航行参考信息在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线。

S206，将目标航线划分为多个相连的线段。

S208，确定船舶的当前位置能够在多个相连的线段上进行投影的目标线段。

S210，计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积。

S212，基于每个三角形的面积计算出船舶的当前位置距离每条目标线段的垂直距离。

S214，获取计算出的垂直距离中的最小垂直距离，并将最小垂直距离确定为最短距离。

S216，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航。

根据本发明提供的船舶的偏航判定方法，能够通过建立船舶航线历史库，并根据船舶的航行参考信息，在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线，根据船舶的当前位置距离目标航线的远近来确定船舶是否偏航，具体地，当最短距离不满足预设距离阈值的情况下确定船舶偏航。可以采用以下方法确定船舶的当前位置距离目标航线的最短距离，具体地，先将目标航线划分为多个相连的线段，确定船舶的当前位置能够在哪些线段上进行投影。具体而言，在确定船舶的当前位置能否在一具体线段上进行投影时，可先确定船舶的当前位置，如图7和图8中的P点，然后确定待确定的线段，如图7和图8中的线段P₁P₂，最后计算出P点到线段P₁P₂之间的夹角α的大小，如果α小于等于90°时，则确定船舶的当前位置P点能够在P₁P₂上进行投影，反之则确定船舶的当前位置P点不能够在线段P₁P₂上进行投影。

此后，可将船舶的当前位置能够投影的这些线段确定为目标线段，然后计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积。如图9所示，图中P表示的是船舶的当前位置，图中虚线表示的是目标航线，实线表示的是船舶的当前位置到目标线段端点的距离，则船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积即为图9中的每个三角形区域的面积。其中，在图9中，数字1、2、3表示的是船舶的当前位置与目标航线组成的三角形的编号，即，标有数字1的三角形表示船舶的当前位置与目标航线组成的第一个三角形，标有数字2的三角形表示船舶的当前位置与目标航线组成的第二个三角形，以此类推，由于船舶的当前位置可能会与多个目标线段形成三角形，因此，就会确定出多个三角形的高，也即，会确定出船舶的当前位置距离多条目标线段的垂直距离，此时可以获取最小的垂直距离，最小的垂直距离即为最短距离，也就是船舶当前位置和目标航线的距离。本申请船舶的偏航判定方法相比于人为判定偏航的行为，能够高效、智能的判定出船舶偏航的状态，大大的降低了误判率，使得偏航的判定更加准确，并节省了人工成本和时间成本。能够使得航运行业各相关方对船舶的航行过程更精确和更实时的了解，快速掌握船舶的异常状况，同时还能够使得边防检查人员在无需人为值守情况下，快速找到不按照规定航线行驶的船舶违规行为，从而达到快速执法，维护边防安全。

进一步地，可以通过海伦公式计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积。其中，目标线段的长度以及船舶位置距离目标线段两个端点的长度，可以根据经纬度坐标确定。

在上述实施例中，还可以采用以下方法计算船舶的位置到目标航线的距离。首先，先判断船舶的位置点在线段端点、船舶的位置点在线段上等的特殊情况，逐步的由特殊到一般。判断船舶的位置点到线段方向的垂线是否落在线段上的方法是通过比较横纵坐标的方式来判断，最后把不同的判断情况用不同的几何方式来进行计算垂线。

在根据本申请的第三个实施例中，如图3所示，提供了一种船舶的偏航判定方法，包括：

S302，获取船舶的航行参考信息。

S304，基于航行参考信息在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线。

S306，将目标航线划分为多个相连的线段。

S308，确定船舶的当前位置能够在多个相连的线段上进行投影的目标线段。

S310，计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积。

S312，基于三角形的面积确定船舶的当前位置距离目标航线的最短距离。

S314，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，获取船舶不在预设距离阈值内航行时的持续时间。

S316，在持续时间不满足预设时间阈值的情况下，确定船舶偏航。

根据本发明提供的船舶的偏航判定方法，能够通过建立船舶航线历史库，并根据船舶的航行参考信息，在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线，根据船舶的当前位置距离目标航线的最短距离，以及通过判断船舶不在预设距离阈值内航行时的持续时间，基于持续时间来判断船舶是否偏航。具体地，可以采用以下方法确定船舶的当前位置距离目标航线的最短距离，先将目标航线划分为多个相连的线段，确定船舶的当前位置能够在哪些线段上进行投影，将这些线段确定为目标线段，然后计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积，基于三角形的面积确定出最短距离。可以理解的是，当三角形的边长和面积确定之后，可以根据三角形面积的计算公式推导出三角形的高，以目标线段为底边求出的三角形的高即为船舶当前位置到目标线段的最短距离。其中，目标线段的长度以及船舶位置距离目标线段两个端点的长度，可以根据经纬度坐标确定。当最短距离不满足预设距离阈值且持续时间不满足预设时间阈值的情况下，确定船舶偏航。通过距离和持续时间多方面的判定，使得船舶的偏航判定更加合理，避免由于外因主动偏离航线行驶时，被判定为偏航的情况发生。本申请的船舶的偏航判定方法相比于人为判定偏航的行为，能够高效、智能的判定出船舶偏航的状态，大大的降低了误判率，使得偏航的判定更加准确，并节省了人工成本和时间成本。能够使得航运行业各相关方对船舶的航行过程更精确和更实时的了解，快速掌握船舶的异常状况。同时还能够使得边防检查人员在无需人为值守情况下，快速找到不按照规定航线行驶的船舶违规行为，从而达到快速执法，维护边防安全。

在根据本申请的第四个实施例中，如图4所示，提供了一种船舶的偏航判定方法，包括：

S402，获取船舶的航行参考信息。

S404，基于航行参考信息在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线。

S406，将目标航线划分为多个相连的线段。

S408，确定船舶的当前位置能够在多个相连的线段上进行投影的目标线段。

S410，计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积。

S412，基于三角形的面积确定船舶的当前位置距离目标航线的最短距离。

S414，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，获取船舶在行驶的过程中偏离目标航线行驶的偏航次数。

S416，在偏航次数不满足预设偏航次数阈值的情况下，确定船舶偏航。

根据本发明提供的船舶的偏航判定方法，能够通过建立船舶航线历史库，并根据船舶的航行参考信息，在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线，根据船舶的当前位置距离目标航线的最短距离，以及通过判断船舶在行驶的过程中偏离目标航线行驶的偏航次数，根据偏航次数来确定船舶是否偏航，具体地，可以采用以下方法确定船舶的当前位置距离目标航线的最短距离，先将目标航线划分为多个相连的线段，确定船舶的当前位置能够在哪些线段上进行投影，将这些线段确定为目标线段，然后计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积，基于三角形的面积确定出最短距离。可以理解的是，当三角形的边长和面积确定之后，可以根据三角形面积的计算公式推导出三角形的高，以目标线段为底边求出的三角形的高即为船舶当前位置到目标线段的最短距离。其中，目标线段的长度以及船舶位置距离目标线段两个端点的长度，可以根据经纬度坐标确定。当最短距离不满足预设距离阈值的情况下，在偏航次数不满足预设偏航次数阈值的情况下，确定船舶偏航。通过偏航次数和距离多方面的判定，使得船舶的偏航判定更加合理，避免由于外因主动偏离航线行驶时，被判定为偏航的情况发生。本申请的船舶的偏航判定方法相比于人为判定偏航的行为，能够高效、智能的判定出船舶偏航的状态，大大的降低了误判率，使得偏航的判定更加准确，并节省了人工成本和时间成本。能够使得航运行业各相关方对船舶的航行过程更精确和更实时的了解，快速掌握船舶的异常状况。同时还能够使得边防检查人员在无需人为值守情况下，快速找到不按照规定航线行驶的船舶违规行为，从而达到快速执法，维护边防安全。

在上述任一实施例中，获取船舶的航行参考信息包括：获取船舶当前的位置；和/或获取船舶的航速；和/或获取目的港信息和起始港信息；和/或获取船舶的船型；和/或获取船舶的载重吨位；和/或获取船舶货物信息里的货种；和/或获取船舶是否空载的信息。

在该些实施例中，获取船舶的航行参考信息包括：获取船舶当前的位置，和/或获取船舶的航速，和/或获取目的港信息和起始港信息，和/或获取船舶的船型，和/或获取船舶的载重吨位，和/或获取船舶货物信息里的货种，和/或获取船舶是否空载的信息。其中，船舶当前的位置可以由船舶所在的经纬度确定。船舶的船型指的是集装箱船、油船、LPG（Liquefied Petroleum Gas，液化石油气）船、LNG（Liquefied Natural Gas，液化天然气）船、散货船等。船舶的载重吨位（Dead Weight Tonnage，缩写：DWT）指的是船舶能够安全运载的质量。

其中，船舶当前的位置、船舶的航速、目的港信息和起始港信息可以从AIS（Automatic Identification System，船舶自动识别系统）数据里获得。船舶的船型和船舶的载重吨位可以从船舶档案库里获取。船舶上的货种、是否空载的信息可以从船舶货物信息里获取。当船舶空载时：

AIS数据的吃水≤船舶宽度×0.1198 + 3.9（单位：米），反之为重载。

在上述任一实施例中，船舶的偏航判定方法还包括：通过船舶的历史航行轨迹建立船舶航线历史库；和/或在船舶航线历史库中手动添加船舶航线。

在该些实施例中，可以结合船舶IMO（International Maritime Organization，国际海事组织）识别码、MMSI（Maritime Mobile Service Identify，水上移动通信业务标识码）、起始港、目的港、航速、船舶类型、载重吨位、货种、是否空载等数据维度，通过以大数据为基础建立航线历史库，实现了自动化和智能化，极大提升了研判人员的工作效率，航运行业相关方和边防检查人员能非常及时的得到偏航船舶的预警信息，降低了偏航预警的误报率。当然，也可以在船舶航线历史库中手动添加船舶航线。

在上述任一实施例中，船舶的偏航判定方法还包括：每隔第一预设时长，基于航行参考信息在船舶航线历史库中重新确定出最匹配的航线，并将重新确定出的最匹配的航线更新为目标航线。

在该些实施例中，由于海上航行路线并非是一直固定不变的路线，在航行过程中可能会需要对航行的路线进行调整，因此，会对目标航线进行更新。具体地，每隔第一预设时长，基于航行参考信息在船舶航线历史库中重新确定出最匹配的航线，并将重新确定出的最匹配的航线更新为目标航线。例如，每隔4小时就可以更新一次目标航线。

在上述任一实施例中，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航的步骤具体包括：在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，每隔第二预设时长获取一次船舶距离目的港的距离；在船舶距离目的港的当前距离大于上次获取的距离的情况下，确定船舶偏航。

在该些实施例中，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，还可以通过判断船舶距离目的港的距离是否越来越近，来确定船舶是否偏航。具体地，每隔第二预设时长获取一次船舶距离目的港的距离，在船舶距离目的港的当前距离大于上次获取的距离的情况下，确定船舶偏航。该种设置，对是否偏航进行多次判断，是为了保证由于外因主动偏离航线行驶时，被判定为偏航的情况发生，使得偏航判定更加的人性化、合理化。

在上述任一实施例中，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航的步骤具体包括：在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，获取船舶的航行角度；在船舶的航行角度不满足预设航行角度，且船舶以航行角度持续航行第三预设时长的情况下，确定船舶偏航。

在该些实施例中，在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，还可以通过判断船舶的航行角度，以及采用当前航行角度持续航行的时间，来确定船舶是否偏航。具体地，获取船舶的航行角度，在船舶的航行角度不满足预设航行角度，且船舶以航行角度持续航行第三预设时长的情况下，确定船舶偏航。通过对船舶是否偏航进行多方面判定，能够保证由于外因主动偏离航线行驶时，被判定为偏航的情况发生，使得偏航判定更加的人性化、合理化。

在上述任一实施例中，船舶的航行角度包括船舶的船首偏离目的港的第一航行角度。

在该些实施例中，船舶的航行角度包括船舶的船首偏离目的港的第一航行角度。如果船舶以第一航行角度持续航行一段时间，且第一航行角度不满足预设航行角度时，船舶距离目的港会越来越远，这样就会造成偏航的情况发生。

在上述任一实施例中，船舶的航行角度包括船舶的船首偏离目标航线的第二航行角度。

在该些实施例中，船舶的航行角度包括船舶的船首偏离目标航线的第二航行角度。在船舶以第二航行角度航行一段时间后，且第二航行角度不在预设航行角度范围内，也会使得船舶距离目的港会越来越远，这样就会造成偏航的情况发生。

在根据本申请的第五个实施例中，如图5所示，提供了一种船舶的偏航判定方法，其具体包括以下步骤：

S502，提取航速、目的港和起始港。

S504，提取船型和DWT。

S506，提取货种、是否空载。

S508，整合所有参数获取最匹配的航线（保持4小时不变）。

S510，判断是否匹配成功，若是，则执行S512，若否，则执行S514。

S512，目标航线拆分成线段集合。

S514，等待5分钟后重新开始流程。并执行S508。

S516，找出可被投影的目标线段，并计算船舶当前位置到各目标线段的距离。

S518，比较并获取最短的距离即得到船舶的当前位置到航线的距离。

S520，监控偏移航线的距离是否大于预设距离阈值。若是，则执行S522，若否，则执行S524。

S522，是否持续且超过时间和次数阈值。若是，则执行步骤S532，若否则执行步骤S524。

S524，监控距离目的港是否越来越近。

S526，越来越远且船首偏离目的港方向90°以上航行超过4小时。如果越来越远且船首偏离目的港方向90°以上航行超过4小时，则执行S532，反之执行S528。

S528，监控船舶的船首与航线的夹角。

S530，大于45°航行超2小时。如果大于45°航行超2小时，则执行S532，反之执行S514。

S532，确认偏航判定结束。

其中，可以从船舶当前AIS数据中提取航速、目的港和起始港。可以从船舶档案库中提取船型和DWT。可以从货物信息中提取货种、是否空载。可以基于船舶航线历史库整合所有参数获取最匹配的航线。该方法前提是要构建以大数据为基础的船舶航线历史库、船舶档案库和货物信息库等。使用此方法时，为了达到实时性，还需要搭建实时服务，框定监控船舶的范围，持续的按照流程去监控所需要监控的船舶集合，对远洋船舶和江河船舶同样适用。同时，该方法是通过偏离目标航线的距离、船舶不在预设距离阈值内航行时的持续时间、偏航次数、船舶距离目的港的距离和船舶的航行角度等条件判断船舶是否偏航。其中，可以自定义设置预设距离阈值、预设时间阈值、预设偏航次数阈值，每几分钟判定流程重新再流转一遍。匹配最合适的目标航线不是每次都重新获取，而是每次获取成功后缓存(例如：有效期4小时)，时间到期后丢弃重新获取。

如图10所示，本发明第二方面的实施例提供了一种船舶的偏航判定装置10，包括：获取模块1，用于获取船舶的航行参考信息；第一确定模块2，用于基于航行参考信息在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线；线段划分模块3，用于将目标航线划分为多个相连的线段；第二确定模块4，用于确定船舶的当前位置能够在多个相连的线段上进行投影的目标线段；计算模块5，用于计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积；第三确定模块6，用于基于三角形的面积确定船舶的当前位置距离目标航线的最短距离；第四确定模块7，用于在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航。

根据本发明提供的船舶的偏航判定装置10，包括获取模块1、第一确定模块2、第二确定模块4、第三确定模块6、第四确定模块7、线段划分模块3和计算模块5。获取模块1能够获取船舶的航行参考信息，第一确定模块2能够基于航行参考信息在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线，线段划分模块3能够将目标航线划分为多个相连的线段，第二确定模块4能够确定船舶的当前位置能够在多个相连的线段上进行投影的目标线段，计算模块5能够计算出船舶的当前位置与每条目标线段的两个端点组成的三角形的面积，第三确定模块6能够基于三角形的面积确定船舶的当前位置距离目标航线的最短距离，第四确定模块7能够在最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定船舶偏航。本申请通过确定船舶到目标航线的最短距离来判定船舶是否偏航，相比于人为判定偏航的行为，能够高效、智能的判定出船舶偏航的状态，大大的降低了误判率，使得偏航的判定更加准确，并节省了人工成本和时间成本。能够使得航运行业各相关方对船舶的航行过程更精确和更实时的了解，快速掌握船舶的异常状况。同时还能够使得边防检查人员在无需人为值守情况下，快速找到不按照规定航线行驶的船舶违规行为，从而达到快速执法，维护边防安全。

如图11所示，本发明第三方面的实施例提供了一种船舶的偏航判定装置20，包括：存储器8和处理器9，存储器8储存有程序或指令，程序或指令被处理器9执行时，实现如第一方面任一项实施例中的船舶的偏航判定方法的步骤。

根据本发明提供的船舶的偏航判定装置20，包括存储器8和处理器9，存储器8储存有程序或指令，程序或指令被处理器9执行时，实现如第一方面任一项实施例中的船舶的偏航判定方法的步骤。由于该船舶的偏航判定装置20能够实现如第一方面任一项实施例中的船舶的偏航判定方法的步骤。因此，本发明提供的船舶的偏航判定装置20还具有第一方面任一项实施例中的船舶的偏航判定方法的全部有益效果，在此不再赘述。

本发明第四方面的实施例提供了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被执行时，实现如第一方面任一项实施例中的船舶的偏航判定方法的步骤。

根据本发明提供的可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被执行时，实现如第一方面任一项实施例中的船舶的偏航判定方法的步骤。由于该可读存储介质能够实现如第一方面任一项实施例中的船舶的偏航判定方法的步骤。因此，本发明提供的可读存储介质还具有第一方面任一项实施例中的船舶的偏航判定方法的全部有益效果，在此不再赘述。

本发明第五方面的实施例提供了一种船舶，用于实现如第一方面任一项实施例中的船舶的偏航判定方法的步骤。

根据本发明提供的船舶，能够实现如第一方面任一项实施例中的船舶的偏航判定方法的步骤。由于船舶是用于实现如第一方面任一项实施例中的船舶的偏航判定方法的步骤。因此，本发明提供的船舶还具有第一方面任一项实施例中的船舶的偏航判定方法的步骤的全部有益效果，在此不再赘述。

以上仅为本申请的优选实施例而已，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种船舶的偏航判定方法，其特征在于，包括：

获取所述船舶的航行参考信息；

基于所述航行参考信息在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线；

将所述目标航线划分为多个相连的线段；

确定所述船舶的当前位置能够在多个所述相连的线段上进行投影的目标线段；

计算出所述船舶的当前位置与每条所述目标线段的两个端点组成的三角形的面积；

基于每个所述三角形的面积计算出所述船舶的当前位置距离每条所述目标线段的垂直距离；

获取计算出的所述垂直距离中的最小垂直距离，并将所述最小垂直距离确定为最短距离；

在所述最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定所述船舶偏航。

2.根据权利要求1所述的船舶的偏航判定方法，其特征在于，所述获取所述船舶的航行参考信息包括：

获取所述船舶当前的位置；和/或

获取所述船舶的航速；和/或

获取目的港信息和起始港信息；和/或

获取所述船舶的船型；和/或

获取所述船舶的载重吨位；和/或

获取所述船舶货物信息里的货种；和/或

获取所述船舶是否空载的信息。

3.根据权利要求1所述的船舶的偏航判定方法，其特征在于，还包括：

通过所述船舶的历史航行轨迹建立所述船舶航线历史库；和/或

在所述船舶航线历史库中手动添加船舶航线。

4.根据权利要求1所述的船舶的偏航判定方法，其特征在于，还包括：

每隔第一预设时长，基于所述航行参考信息在所述船舶航线历史库中重新确定出最匹配的航线，并将重新确定出的最匹配的航线更新为所述目标航线。

5.根据权利要求1所述的船舶的偏航判定方法，其特征在于，所述在所述最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定所述船舶偏航的步骤具体包括：

在所述最短距离不满足预设距离阈值的情况下，获取所述船舶不在所述预设距离阈值内航行时的持续时间；

在所述持续时间不满足预设时间阈值的情况下，确定所述船舶偏航。

6.根据权利要求1所述的船舶的偏航判定方法，其特征在于，所述在所述最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定所述船舶偏航的步骤具体包括：

在所述最短距离不满足预设距离阈值的情况下，获取所述船舶在行驶的过程中偏离所述目标航线行驶的偏航次数；

在所述偏航次数不满足预设偏航次数阈值的情况下，确定所述船舶偏航。

7.根据权利要求1所述的船舶的偏航判定方法，其特征在于，所述在所述最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定所述船舶偏航的步骤具体包括：

在所述最短距离不满足预设距离阈值的情况下，每隔第二预设时长获取一次所述船舶距离目的港的距离；

在所述船舶距离所述目的港的当前距离大于上次获取的距离的情况下，确定所述船舶偏航。

8.根据权利要求1所述的船舶的偏航判定方法，其特征在于，所述在所述最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定所述船舶偏航的步骤具体包括：

在所述最短距离不满足预设距离阈值的情况下，获取所述船舶的航行角度；

在所述船舶的航行角度不满足预设航行角度，且所述船舶以所述航行角度持续航行第三预设时长的情况下，确定所述船舶偏航。

9.根据权利要求8所述的船舶的偏航判定方法，其特征在于，所述船舶的航行角度包括所述船舶的船首偏离目的港的第一航行角度，或所述船舶的船首偏离所述目标航线的第二航行角度。

10.一种船舶的偏航判定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取所述船舶的航行参考信息；

第一确定模块，用于基于所述航行参考信息在船舶航线历史库中确定出最匹配的目标航线；

线段划分模块，用于将所述目标航线划分为多个相连的线段；

第二确定模块，用于确定所述船舶的当前位置能够在多个所述相连的线段上进行投影的目标线段；

计算模块，用于计算出所述船舶的当前位置与每条所述目标线段的两个端点组成的三角形的面积；

第三确定模块，用于基于每个所述三角形的面积计算出所述船舶的当前位置距离每条所述目标线段的垂直距离，并获取计算出的垂直距离中的最小垂直距离，并将所述最小垂直距离确定为最短距离；

第四确定模块，用于在所述最短距离不满足预设距离阈值的情况下，确定所述船舶偏航。

11.一种船舶的偏航判定装置，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器储存有程序或指令，所述程序或所述指令被所述处理器执行时，实现如权利要求1至9中任一项所述的船舶的偏航判定方法的步骤。

12.一种可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序或指令，所述程序或所述指令被执行时，实现如权利要求1至9中任一项所述的船舶的偏航判定方法的步骤。

13.一种船舶，其特征在于，用于实现如权利要求1至9中任一项所述的船舶的偏航判定方法的步骤。

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